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耐熱型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-6 10:51:45 |
本文介紹如何合成一種耐熱型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑，研究了用聚酯、TDI、3，3’二氯4，4’二苯基甲烷二胺(MOCA)4，4’二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯彈性體(PUE)的方法，討論了合成工藝。
介紹了耐熱型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑BMI-MOCA硫化聚氨酯彈性體的性能，探討了BMI-MOCA的適用性及其優(yōu)缺點(diǎn).采用BMI-MOCA為擴(kuò)鏈劑容易合成高硬度、耐溫性好的聚氨酯彈性體.新的耐熱型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑劑配方設(shè)計(jì)，提供了更為廣泛的選擇性。
聚氨酯彈性體(PUE)具有優(yōu)良的物理、機(jī)械性能，幾乎能用任何一種常規(guī)塑料成型工藝進(jìn)行加工，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.然而聚氨酯的耐熱性能不佳，材料在100℃以上軟化，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致材料變形，使其應(yīng)用受到一定的限制.因此，改善聚氨酯的耐熱性，一直是PUE領(lǐng)域十分活躍的研究課題.
聚氨酯的結(jié)構(gòu)由軟段和硬段交替而成，由于軟段和硬段的不相容而使共聚物的聚集態(tài)分離成軟段區(qū)和硬段區(qū)，二相結(jié)構(gòu)分離的愈好，PUE的綜合性能愈好，其高溫強(qiáng)度和高溫模量也愈大;另外，剛性鏈段、交聯(lián)均有利于提高PUE的耐熱性，也可以說(shuō)，提高軟、硬段的耐熱性均有利于改善 PUE的耐熱性.
本文研究了一種新型耐熱聚氨酯澆注型彈性體適用的擴(kuò)鏈劑，通過(guò)4，4’二苯甲烷雙馬來(lái)酰 亞胺(BMI)與3，3’二氯4，4’二苯基甲烷二胺(MOCA)反應(yīng)的產(chǎn)物作為PUE的擴(kuò)鏈劑，合成了高硬度、耐溫性好的聚氨酯彈性體;并對(duì)其物理、機(jī)械性能作了初步探討.新型擴(kuò)鏈劑的研究，為發(fā)展彈性體新品種打下基礎(chǔ)，對(duì)PU的配方設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
實(shí)驗(yàn)原材料：3，3’二氯4，4’二苯基甲烷二胺:工業(yè)品;4，4’二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺(BMI):工業(yè)品，外觀(guān)為淡黃色粉末，熔點(diǎn)為148～156℃;聚已二酸乙二醇 酯:CP級(jí)，M{n=2000，官能度f(wàn)γn=2.00;2，4(2，6)甲苯二異氰酸酯(TDI):AR級(jí)。
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體應(yīng)用范圍
油井密封件、叉車(chē)輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品，還可用于氨綸.
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對(duì)稱(chēng)的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性，能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。 HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列，使用該產(chǎn)品的PU一般用于對(duì)產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
提高聚氨酯的耐熱性能，一般可以從兩方面考慮
1：?jiǎn)误w或者低聚物。PU耐熱性，主要取決于軟段。從異氰酸酯角度來(lái)看，發(fā)展高耐熱性的單體目前幾乎沒(méi)有什么可能，即使是現(xiàn)有的大批量生產(chǎn)的異氰酸酯，我國(guó)都沒(méi)有做全，做好，發(fā)展一個(gè)新的異氰酸酯難度可想而知。即使異氰酸酯耐熱性提高，多元醇的耐熱性依然需要跟上去。因此只能從多元醇或者胺考慮。現(xiàn)有的聚醚或者聚酯多元醇，其耐熱性很難有根本性的提高，縱觀(guān)其它低聚物，有機(jī)硅和有機(jī)氟是可以考慮的對(duì)象，全氟醇很難做，而嵌段需要的結(jié)構(gòu)更是難見(jiàn)到，比較現(xiàn)實(shí)的就是有機(jī)硅。
普通的羥基硅油就是典型的多元醇結(jié)構(gòu)，特別是二甲基硅油，價(jià)格便宜，品種多樣，耐熱到200度問(wèn)題不大，只可惜它徒有那兩個(gè)羥基，它除了和同門(mén)兄弟縮合所得到產(chǎn)品穩(wěn)定外，和其它單體，比如異氰酸酯是得不到穩(wěn)定聚合物的。這樣的羥基，是硅羥基，結(jié)構(gòu)：Si－OH，在有機(jī)硅行業(yè)就簡(jiǎn)稱(chēng)羥基。實(shí)際上，羥基硅油與異氰酸酯反應(yīng)將產(chǎn)生水，產(chǎn)生水的后果。
要獲得穩(wěn)定的聚合物，必須是烴羥基硅油，即需要Si－Cn－OH，n>=3的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，這樣結(jié)構(gòu)的硅醚多元醇成本比普通硅油高的多。即使成本高，它還是物有所值：不但提高耐熱性，也提高柔軟性，耐水（特別是耐濕摩擦）性，隔離性，耐干磨。只要加入適量，成本是可以接受的。
2：納米材料在PU上的應(yīng)用。納米粉體的制備，已經(jīng)不是懸念，許多品種已經(jīng)是工業(yè)化大批量，萬(wàn)噸級(jí)了。比如納米碳酸鈣，納米氧化硅。在PU領(lǐng)域，問(wèn)題是它們的分散很不容易，但除此之外，粉體與傳統(tǒng)PU相互之間的作用也是必須的。良好的分散不代表納米粉體的優(yōu)勢(shì)能夠充分展現(xiàn)，還需要某種“結(jié)合”。要不然，相同粒徑的納米碳酸鈣和納米氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的材料性能就不會(huì)差距那么大吧。要做到良好的分散還要能夠和PU有某種相互作用，當(dāng)然最好是化學(xué)鍵，納米粉體的表面必須符合PU的要求。即：所謂納米粉體表面改性。理想的改性是：和PU親和，表面有可反應(yīng)基團(tuán)，改性后不能導(dǎo)致納米粉體的粒徑增加。
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